(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバ内に複数のノズルが第１の方向に配列した長手方向を有する蒸発源と、基板を保持する基板保持部を有し、
前記蒸発源が前記基板保持部に対して前記第１の方向と直角方向の第２の方向に相対的に移動することによって前記基板に蒸着を行う真空蒸着装置であって、
前記ノズルの出口において、蒸発源から放射される蒸発物質を少なくとも前記長手方向の両側から挟む形で、前記蒸発源と前記基板保持部との間に、第１の反射散乱板が配置され、
前記第１の反射散乱板と前記基板保持部の間において、前記蒸発源から放射される蒸発物質を少なくとも前記長手方向の両側から挟む形で、第２の反射散乱板が配置され、
前記第１の反射散乱板は加熱される手段を有し、
前記第２の反射散乱板は加熱される手段を有さないことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】
真空チャンバ内に複数のノズルが第１の方向に配列した長手方向を有する蒸発源と、基板を保持する基板保持部を有し、
前記蒸発源が前記基板保持部に対して前記第１の方向と直角方向の第２の方向に相対的に移動することによって前記基板に蒸着を行う真空蒸着装置であって、
前記ノズルの出口において、蒸発源から放射される蒸発物質を四方から囲む形で、前記蒸発源と前記基板保持部との間に、第１の反射散乱板が配置され、
前記第１の反射散乱板と前記基板保持部の間において、前記蒸発源から放射される蒸発物質を四方から囲む形で、第２の反射散乱板が配置され、
前記第１の反射散乱板は加熱される手段を有し、
前記第２の反射散乱板は加熱される手段を有さないことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項３】
前記第２の反射散乱板は、前記真空チャンバに固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の真空蒸着装置。
【請求項４】
前記第２の反射散乱板は、前記蒸発源に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
前記第１の反射散乱板の温度は、前記蒸発源に存在する蒸発材料の融点よりも、１６０℃〜６０℃低いことを特徴とする請求項１または２に記載の真空蒸着装置。
【請求項６】
前記第１の反射散乱板が加熱される手段は、抵抗加熱であることを特徴とする請求項１または２に記載の真空蒸着装置。
【請求項７】
前記蒸発源は、蒸発材料を収容する坩堝と、前記坩堝からの輻射熱を坩堝の側に反射するレフレクタを有し、
前記第１の反射散乱板が加熱される手段は、前記蒸発源に存在する坩堝からの熱輻射または熱伝導であることを特徴とする請求項１または２に記載の真空蒸着装置。
【請求項８】
前記蒸発源において、前記第１の反射散乱板と前記坩堝の間にはリフレクタが存在しないことを特徴とする請求項７に記載の真空蒸着装置。
【請求項９】
前記第１の反射散乱板は前記坩堝と接触していることを特徴とする請求項７に記載の真空蒸着装置。
【請求項１０】
前記第２の反射散乱板は冷却手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の真空蒸着装置。
【請求項１１】
前記冷却手段は水冷であることを特徴とする請求項１０に記載の真空蒸着装置。
【請求項１２】
前記第２の反射散乱板の表面に蒸発材料の酸化物を塗布したことを特徴とする請求項１または２に記載の真空蒸着装置。
【請求項１３】
前記第２の反射散乱板に膜厚モニタ用の孔を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の真空蒸着装置。
【請求項１４】
前記第１の反射散乱板に膜厚モニタの孔を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の蒸着装置。
【請求項１５】
前記蒸発源は、複数の蒸発源ユニットによって構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸着膜を形成する装置に係り、特に大型の基板上に有機ＥＬ素子等の薄膜を形成するために有効な真空蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置や照明装置に用いられる有機ＥＬ素子は、有機材料からなる有機層の両側を陽極と陰極の一対の電極で挟んだ構造である。この一対の電極に電圧を印加することにより陽極側から正孔が陰極側から電子がそれぞれ有機層に注入され、それらが再結合することにより発光する。
【０００３】
この有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を含む多層膜構造になっている。この有機層を形成する材料として高分子材料と低分子材料を用いたものがある。このうち低分子材料を用いる場合には、真空蒸着装置を用いて有機薄膜を形成する。
【０００４】
有機ＥＬデバイスの特性は有機層の膜厚の影響を大きく受ける。一方、有機薄膜を形成する基板は年々大形化してきている。したがって、真空蒸着装置を用いる場合、大型の基板上に形成される有機薄膜の膜厚を高精度に制御する必要がある。また，有機膜形成後，金属の電極層を形成する必要があるが，一般に金属の蒸着時温度は融点が高いために有機膜の蒸着時温度より高い。この金属電極薄膜にも均一性が要求され，かつ蒸発した蒸着材料が電極薄膜として利用できる割合，材料利用効率を高くすることが望まれる。
【０００５】
大型基板に均一な膜厚分布の薄膜を形成する真空蒸着装置として，「特許文献１」には，長手方向を有する蒸発源及を蒸発源の長手方向と垂直な方向に相対的に移動させて基板に蒸着する真空蒸着装置が開示されている。「特許文献２」には、坩堝が温度の高い第１熱遮蔽板と比較的温度の低い第２熱遮蔽板を有し、第１熱遮蔽板は坩堝からの熱の放射を防止し、第２熱遮蔽板は放射熱の発散防止と蒸発物質の拡散防止をする構成が記載されている。
【０００６】
また，真空蒸着で基板上に均一な特性を有する薄膜を、高い蒸着効率で得ることができる製造方法として，「特許文献３」には，図１７に示すように、基板１と蒸発源３との間に蒸発材料１０の融点以上に昇温された発熱体１２を配置して、薄膜を形成する真空蒸着装置が開示されている。また，「特許文献４」には，防着シールドが設けられ，その周囲にヒータ−が接して設けられており、防着シールド全体を加熱することができるようにし，成膜室内のクリーニングを行う真空蒸着装置が開示されている。また，「特許文献５」には，坩堝を囲むカバーのノズルの先端付近に、蒸着方向に突出した突出部を備えて，蒸着物質の側面を防止する真空蒸着装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１-９３６６７号公報
【特許文献２】特開２００６-２０７０２２号公報
【特許文献３】特開平０８−０５３７６３号公報
【特許文献４】特開２００２-３０２７５７号公報
【特許文献５】特開２００６-１５２４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
大型基板に均一な薄膜を形成する従来技術は以下のような問題がある。「特許文献１」，「特許文献２」では，大型基板に複数のノズルを並べて蒸着する真空蒸着装置において，均一な膜厚分布にしようとすると，基板からはみ出して蒸発材料を飛ばす必要がある。しかし，これにより材料利用効率が低下する問題が考慮されていなかった。
【０００９】
一般に有機膜は熱に弱く，金属蒸着の際の発熱により特性劣化等のダメージを受け易い。材料利用効率向上に役立つ従来技術は以下のような問題がある。「特許文献３」および「特許文献４」では，加熱された発熱体が基板に近接しているので基板上の有機薄膜へダメージを与える問題がある。また，「特許文献５」では，突出部に蒸着材が蒸着されて長期的にノズル孔がつまる問題があった。
【００１０】
本発明の目的は，均一な膜厚分布と材料利用効率向上を実現し，かつ基板へダメージを与えず，ノズルつまりも防止する手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本書において開示される発明のうち，代表的なものの概要を説明すれば，下記の通りである。すなわち、蒸発源開口部側面に，蒸発源に近接して加熱された第１反射散乱板と基板に近接して加熱されない第２反射散乱板を設ける。具体的な主な手段は以下のとおりである。
【００１２】
（１）真空チャンバ内に複数のノズルが第１の方向にインライン状に配列した蒸発源と、基板を保持する基板保持部を有し、前記蒸発源が前記基板保持部に対して前記第１の方向と直角方向の第２の方向に移動することによって前記基板に蒸着を行う真空蒸着装置であって、前記ノズルの出口において、蒸発源から放射される蒸発物質を左右から挟む形で、前記蒸発源と前記基板保持部との間に、第１の反射散乱板が配置され、前記第１の反射散乱板と前記基板保持部の間において、前記蒸発源から放射される蒸発物質を左右から挟む形で、第２の反射散乱板が配置され、前記第１の反射散乱板は加熱される手段を有し、前記第２の反射散乱板は加熱される手段を有さないことを特徴とする真空蒸着装置。
【００１３】
（２）前記ノズルの出口において、蒸発源から放射される蒸発物質を水平方向および左右から囲む形で、前記蒸発源と前記基板保持部との間に、第１の反射散乱板が配置され、前記第１の反射散乱板と前記基板保持部の間において、前記蒸発源から放射される蒸発物質を水平方向および左右から囲む形で、第２の反射散乱板が配置されていることを特徴とする真空蒸着装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の蒸着装置によれば、基板に均一な膜厚の蒸着を行うことが出来、材料利用効率を向上することが出来、基板に形成された蒸着膜への熱によるダメージが抑制され、かつ、蒸発源におけるノズルのつまりを防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１の蒸発源の概略構成と膜厚分布を示す図である。
【図２】反射散乱板が存在しない場合の蒸発源の概略構成と膜厚分布を示す図である。
【図３】第１の反射散乱板のみを両端に配置した蒸発源の概略構成と膜厚分布を示す図である。
【図４】第１反射散乱板および第２反射散乱板を略した状態における蒸着装置の模式図である。
【図５】実施例１における他の形態の第１反射散乱板と第２反射散乱板を配置した蒸発源の構成を示す図である。
【図６】実施例１におけるさらに他の形態の第１反射散乱板と第２反射散乱板を配置した蒸発源の構成を示す図である。
【図７】有機ELディスプレイ生産工程の一例を示した工程図である。
【図８】実施例２の第１反射散乱板と第２反射散乱板を配置した蒸発源の構成を示す図である。
【図９】実施例２の第２反射散乱板に膜厚モニタ孔が形成され、これに対応して膜厚モニタ７が配置された状態を示す図である。
【図１０】実施例２の第１反射散乱板に膜厚モニタ孔が形成され、これに対応して膜厚モニタが配置された状態を示す図である。
【図１１】実施例３の蒸着装置の構成を示す図である。
【図１２】実施例３の蒸着装置の蒸発源の構成を示す断面図である。
【図１３】実施例３の蒸着装置の蒸発源の他の構成を示す断面図である。
【図１４】実施例３の蒸着装置の蒸発源のさらに他の構成を示す断面図である。
【図１５】蒸発源の比較例を示す断面図である。
【図１６】実施例３の蒸着装置の蒸発源において、第２反射散乱板を冷却した構成の例を示す断面である。
【図１７】従来技術の蒸着装置を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下，実施例を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。尚，実施形態を説明するための全図において，同一機能を有するものは同一符号を付け，その繰り返しの説明は省略する。
【実施例１】
【００１７】
図１から図４は本実施例を説明する図である。図１は本実施例の蒸発源の概略構成を示す図である。図示されない基板１に対向して，複数の蒸発源ユニット３１を横方向（幅方向）に配置した蒸発源３，蒸発源ユニット３１に設けられた複数のノズル４が配置され，基板１と蒸発源３の間に，加熱された第１反射散乱板５と、加熱されない第２反射散乱板６が設けられている。蒸発源ユニット３１の中には，例えば蒸発材料の入った図示しない坩堝があり，坩堝の一端にノズル４が形成されている。
【００１８】
坩堝は蒸着材の融点以上の温度に加熱されている。第１反射散乱板５，第２反射散乱板６は，蒸発源３に固定され，基板１に対して水平方向に走査される。これにより基板１の全面に蒸着材が蒸着される。
【００１９】
第１反射散乱板５は抵抗加熱により蒸着材の融点から１６０〜６０℃低い温度に加熱されている。第２反射散乱板６は水冷機構を有す。ノズルから蒸発した蒸着粒子は四方へ飛んでゆくが，第１反射散乱板５に衝突した蒸着粒子は加熱されているために反射散乱される。したがって，蒸着粒子は第１反射散乱板５には蒸着されず，基板方向へと向かい基板に蒸着される。また，第２反射散乱板６に衝突した蒸着粒子は第２反射散乱板６に蒸着されるものもあるが，再び反射散乱される粒子もある。第２反射散乱板６は水冷機構を有し，基板に近い側が６０℃以下に保たれている。これにより，第２反射散乱板６を冷却しない場合より倍以上の確率で蒸着粒子の反射散乱確率が高くなることを見出した。
【００２０】
さらに、反射散乱板の表面を蒸発材の酸化物塗布しておくと，塗布しない場合と比べて倍以上の確率で蒸着粒子の反射散乱確率が高くなることを見出した。つまり、有機ＥＬ表示装置における上部電極としてAgを用いる場合は、反射散乱板にAgOを塗布し、上部電極としてMgAgを用いる場合は、MgO，AgOを反射散乱板に塗布しておく。これらの金属酸化膜の塗布方法は、例えば、反射散乱板にこれらの金属を蒸着し、その後、酸化雰囲気中で加熱することによって、これらの金属を酸化して、酸化物を形成する。
【００２１】
また，基板に近い側の第２反射散乱板６は第１反射散乱板５のように高温ではないので，基板上に形成されている有機薄膜への熱ダメージを与えることはない。このように，横方向の端で蒸着材が追い返される確率が高まるので，分布の均一性が増すと共に，材料利用効率が向上する。さらには，第１反射散乱板５が加熱されていないと，ノズル付近の反射散乱板に蒸着材が堆積し，成長して長期にはノズルの孔を塞ぐ、ノズルつまりの問題が発生する。しかし，本実施の形態では，ノズル近接の第１反射散乱板５は加熱されているため、蒸着材が堆積しないので，ノズルつまりが発生することはない。図１の下方に示すグラフは、基板における蒸着膜厚の分布を示す。図１に示すように、基板全体において、膜厚分布（膜厚の平均値に対する最大値，最小値）を±３％以内におさえることができる。
【００２２】
図２は反射散乱板が存在しない場合の蒸発源の概略構成と膜厚分布を示す図である。マルチポイントソース蒸発源において，基板に蒸着される膜を均一な膜厚分布にしようとすると，図２示すように，幅方向に蒸発源ユニット３１を基板からはみ出して設置する必要がある。図２における１００はこの場合の蒸着材料の飛散範囲であるが、図からわかるように、材料利用効率が低下する。図２のグラフはこの場合の膜厚分布である。このように、蒸発源３を基板の幅よりも広げて配置した場合であっても、膜厚分布は±５％であり、図１の本実施例の場合よりも膜厚のばらつきは大きい。
【００２３】
図３は第１反射散乱板５のみを使用した場合の蒸発源の概略構成と膜厚分布を示す図である。図３示すように，横方向端に反射散乱板を配置すると，基板外に向かう蒸発粒子の一部が反射散乱板に衝突して基板内に戻る。これにより，基板両端の分布強度が高くなり，蒸発源ユニット３１間ピッチも小さくできる。これにより，中間の分布くぼみも浅くできるので，より均一な膜厚分布を実現することが出来、蒸発源ユニット３１の配置を基板の範囲内に配置した場合でも、膜厚分布を±５％とすることが出来る。また、材料利用効率を改善する効果もある。しかし，図１に示した構造ほど膜厚の均一性は改善されず、材料利用効率の改善度合いも小さい。さらに、図３において、反射散乱板が加熱されていない場合は、ノズルつまり防止の効果は期待できない。
【００２４】
図４は、本実施例の蒸着装置の第１反射散乱板５，第２反射散乱板６を略した概略構成を示す図である。高真空に維持された，真空チャンバ１５の中に，基板１と，その上に成膜された有機薄膜２と，基板を保持するための図示されない基板保持部が配置されている。また、基板上にパターンを形成するためのメタルマスク１３と，蒸発材料1０を噴射する噴射部であるノズルが複数個、線状に配置したリニアソース、または、ノズルを１個あるいは複数個配置したポイントソースを複数個並べた蒸発源３、基板１への成膜レートをモニタする膜厚モニタ７，および蒸発源３を移動させる水平移動機構１４が設けられている。この水平移動機構１４によって、蒸発源３は蒸発源ガイド３０に沿って真空チャンバ１５内を水平移動する。
【００２５】
膜厚モニタ７からの信号を受けて膜厚情報を電源１６にフィードバックする膜厚制御器１６と，蒸発源３が備える図示しない坩堝を加熱して蒸発源３から蒸発粒子１１を発生させるために蒸発源３の温度を制御する電源１７と，水平駆動機構１４により蒸発源を水平に移動させる水平駆動機構制御器１８と，前記電源１６と前記膜厚制御器１５，および水平駆動機構制御器１８を制御する制御器１９を備えている。
【００２６】
図５は，本実施例の、外形が直方体の第１反射散乱板と外形が直方体の第２反射散乱板を配置した蒸発源の構成を示す図である。すなわち、図１が第１反射散乱板と第２反射散乱板は蒸発源と基板の間の左右のみに存在していたのに対し、図５では、蒸発源と基板の間の水平方向（走査方向）にも存在している。
【００２７】
図５において、有機薄膜２が形成された基板１に対向して，複数の蒸発源ユニット３１を横方向に配置した蒸発源３，蒸発源ユニット３１に設けられた複数のノズル４が配置されている。基板１と蒸発源３の間に，加熱された第１反射散乱板５と第２反射散乱板６が設けられている。これら全体が図５には図示されない真空チャンバ内に配置されている。以下では，基板１とその上に形成された有機薄膜２，あるいは基板１上に形成されたそれ以外の薄膜をも含めて基板１と呼ぶことがある。蒸発源ユニット３１の中には，例えば蒸発材料Ａｇの入った図示しない坩堝があり，坩堝の一端にノズル４が形成されている。図５では図４に示したメタルマスク１３は省略されている。
【００２８】
坩堝は加熱されて中の蒸発材料が蒸発し，ノズル４から基板１に向かって飛散する。蒸発源は例えば基板１の上部から下部へ縦方向に走査され，基板１全体に蒸発材料Agの薄膜が均一に形成される。
【００２９】
坩堝はAgの融点９６２℃以上の温度，例えば１２００℃に加熱されている。第１反射散乱板５，第２反射散乱板６は，蒸発源に固定され，基板１に対して水平方向に走査される。これにより基板１の全面にAgが蒸着される。第１反射散乱板５は抵抗加熱により８００〜９００℃に加熱されている。すなわち，蒸発材料の融点の１６０℃から６０℃低く設定されている。第２反射散乱板６は基板に近い方の半分が水冷されている。ノズルから蒸発した蒸着粒子は四方へ飛んでゆくが，第１反射散乱板５に衝突した蒸着粒子は加熱されているために反射散乱される。図５では図１と異なり、第１反射散乱板５と第２反射散乱板は、左右のみならず、水平方向にも存在しているので、蒸発材料の膜厚はより正確に制御することが出来る。その他の構成および作用は図１で説明したのと同様であるので説明を省略する。
【００３０】
図６は，本実施例の、第２反射散乱板に膜厚モニタ孔８が設けられ、対応する部分に膜厚モニタ７配置した構成を示す図である。膜厚モニタ７は例えば水晶振動子とその水晶振動子を水冷する機構を有し，第２反射散乱板６あるいは蒸発源に固定されている。膜厚モニタ７は蒸発源の走査と共に走査され，ノズルから飛散する蒸発材料の蒸発（蒸着）レートをモニタする。これにより所望の膜厚の薄膜を形成する。
【００３１】
図７は，有機ELディスプレイ生産工程の一例を示した工程図である。図７において、有機層と有機層に流れる電流を制御する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されたＴＦＴ基板と、有機層を外部の湿気から保護する封止基板は別々に形成され、封止工程において組み合わされる。
【００３２】
図７のＴＦＴ基板の製造工程において、ウェット洗浄された基板に対してドライ洗浄を行う。ドライ洗浄は紫外線照射による洗浄を含む場合もある。ドライ洗浄されたＴＦＴ基板に先ず、ＴＦＴが形成される。ＴＦＴの上にパッシベーション膜および平坦化膜が形成され、その上に有機ＥＬ層の下部電極が形成される。下部電極はＴＦＴのドレイン電極と接続している。下部電極をアノードとする場合は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜が使用される。
【００３３】
下部電極の上に有機ＥＬ層が形成される。有機ＥＬ層は複数の層から構成される。下部電極がアノードの場合は、下から、例えば、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層である。このような有機ＥＬ層は蒸着によって形成される。
【００３４】
有機ＥＬ層の上には、各画素共通に、ベタ膜で上部電極が形成される。有機ＥＬ表示装置がトップエミッションの場合は、上部電極にはＩＺＯ等の透明電極、あるいは、Ａｇ、ＭａＡｇ等の金属あるいは合金が使用され、有機ＥＬ表示装置がボトムエミッションの場合は、Ａｇ，Ｍｇ，Ａｌ等の金属膜が使用される。以上で説明した前記のＡｇ蒸着等の例は本工程での上部電極の蒸着に相当する。
【００３５】
図７の封止基板工程において、ウェット洗浄およびドライ洗浄を行った封止基板に対してデシカント（乾燥剤）が配置される。有機ＥＬ層は水分があると劣化をするので、内部の水分を除去するためにデシカントが使用される。デシカントには種々な材料を用いることが出来るが、有機ＥＬ表示装置がトップエミッションかボトムエミッションかによってデシカントの配置方法が異なる。
【００３６】
このように、別々に製造されたＴＦＴ基板と封止基板は封止工程において、組み合わされる。ＴＦＴ基板と封止基板を封止するためのシール材は、封止基板に形成される。封止基板とＴＦＴ基板を組み合わせた後、シール部に紫外線を照射して、シール部を硬化させ、封止を完了させる。このようにして形成された有機ＥＬ表示装置に対して点灯検査を行う。点灯検査において、黒点、白点等の欠陥が生じている場合でも欠陥修正可能なものは修正を行い、有機ＥＬ表示装置が完成する。なお、封止基板が存在しない、いわゆる固体封止の有機ＥＬ表示装置の製造についても、本発明の蒸着装置を使用できることは言うまでもない。
【００３７】
以上のように，本発明により，基板上に形成されている有機薄膜への熱ダメージを与えることはなく，膜厚分布の均一性が増すと共に，材料利用効率が向上し，ノズルつまりも発生することはないので，特性的な再現性が高く、信頼性の高い有機ＥＬ表示装置を提供することが出来る。
【実施例２】
【００３８】
図８は本実施例の第１反射散乱板と第２反射散乱板を配置した蒸発源の構成を示す図である。実施例１と異なるのは，第２反射散乱板６の構成である。本実施形態２の第２反射散乱板６は，基板１を囲む形状でチャンバに固定配置される。第１反射散乱板５は蒸発源３に固定されて，蒸発源３とともに走査される。蒸発源ユニット３１の中には，例えば蒸発材料Agの入った図示しない坩堝があり，坩堝の一端にノズルが形成されている。
【００３９】
実施例１と同様に，坩堝は加熱されて中の蒸発材料が蒸発し，ノズル４から基板１に向かって飛散する。蒸発源３は第１反射散乱板５とともに基板１の上部から下部へ縦方向に走査され，基板１全体に蒸発材料Agの薄膜が均一に形成される。図８の構成は、第２反射散乱板６を除いて実施例１の図１、図５等と同様の構成となっており、重複した説明は省略する。
【００４０】
本実施例の特徴は、加熱された第１反射散乱板５は蒸発源３に接続されているが、加熱されない第２反射散乱板６はチャンバに固定されており、第１反射散乱板と第２反射散乱板は
が接続されていないことである。また、第１反射散乱板は移動するが第２反射散乱板は移動しないので、第２反射散乱板６全体に第１反射散乱板による熱が伝わりにくい。したがって、第２反射散乱板の温度による基板ダメージ抑制に、より有効である。
【００４１】
図９は，本実施例の第２反射散乱板に縦長の膜厚モニタ孔８が設けられ、この膜厚モニタ孔８に対し膜厚モニタ７が配置されている状態を示す図である。膜厚モニタ７は水晶振動子とその水晶振動子を水冷する機構を有し，蒸発源に固定されている。第２反射散乱板に縦長の窓，膜厚モニタ孔８が開けられている。この膜厚モニタ孔８は，膜厚モニタ７のセンサである水晶振動子がノズル４から発せられる蒸発材を受けることが出来る位置設けられる。膜厚モニタ７は蒸発源の走査と共に走査され，ノズルから飛散する蒸発材料の蒸着レートをモニタする。これにより所望の膜厚の薄膜を形成する。本例では，加熱された第１反射散乱板５の距離が離れ，加熱されない第２反射散乱板の後ろに膜厚モニタ７を配置するので，膜厚モニタに第１反射散乱板の熱が伝わり難く，膜厚モニタの信頼性が高くなる効果がある。
【００４２】
図１０は，本実施例の第１反射散乱板に膜厚モニタ孔８が設けられ、膜厚モニタ孔８に対応して、膜厚モニタが配置された状態を示す図である。膜厚モニタ７は水晶振動子とその水晶振動子を水冷する機構を有し，蒸発源に固定されている。蒸発源の走査と共に走査され，ノズルから飛散する蒸発材料の蒸発（蒸着）レートをモニタする。これにより所望の膜厚の薄膜を形成する。本例では，第２反射散乱板に膜厚モニタ用の縦長の窓を開ける必要がなく，チャンバ汚染が抑えられる効果がある。
【実施例３】
【００４３】
本実施例は第１反射散乱板５を坩堝からの放射熱によって、加熱する構成である。図１１は，本実施例の蒸着装置の構成を示す図である。図１１において、第２反射散乱板６は基板１側に向かって縦方向の開口径が大きくなっている。図１２は、図１１のＡ−Ｂ断面図である。図１２は，本実施例の蒸着装置の蒸発源３の構成を示す図である。
【００４４】
蒸発源３は、蒸発材料１０を蒸発させるための坩堝２０、坩堝２０を加熱するためのヒータ２１、ヒーター２１からの熱を遮蔽して外部に出さないためのリフレクタ２２、蒸発した蒸発材料１０を蒸発粒子１１として噴出させるためのノズル４，ノズル４から放出される蒸着粒子を反射散乱させ，かつ蒸着粒子１１がリフレクタ２２内やヒータ２１回りに入り込んで汚染されることを防ぐための第１反射散乱板５と，冷却機構２４を有する第２反射散乱板６，およびこれらを収納，固定するハウジング２３から構成される。
【００４５】
坩堝２０は，ステンレス、チタン、モリブデン、セラミック（アルミナ、ジルコニア、ＰＢＮ）等によって形成されている。リフレクタ２２は、ステンレス、チタン、モリブデン等によって形成され，熱遮蔽効果を挙げるために、１〜５枚金属板を挿入する。本実施形態では、金属板３枚によるリフレクタを用いている。第１反射散乱板５はステンレス、チタン、モリブデン等により形成されるが，本実施形態では高温で使用するため，チタンを用いている。第２反射散乱板６は，ステンレス、チタン、モリブデン等により形成されるが，本実施形態では加熱されないので，ステンレスを用いている。本実施形態の冷却機構２４は水冷を用いている。蒸発材料としてＡｇの例を示す。
【００４６】
坩堝２０内の蒸発材料１０であるＡｇがヒータ２１によって融点（９６２℃）以上に加熱されて，蒸発し蒸着粒子１１となってノズル４を経て外部へ放射される。リフレクタ２２が坩堝を取り囲むように配置され，ヒータ２１，坩堝２０からの熱をヒータ２１，坩堝２０へ追い返す。これにより，ハウジング２３の加熱を抑制し，かつ熱源に熱を戻すことにより熱効率を高める。ハウジング２３は通常冷却され（図示されない），ハウジングのノズル側面も５００℃以下に保持される。
【００４７】
蒸着粒子１１はノズルから四方へ放射されるが，第１反射散乱板５に衝突した蒸着粒子１１は第１反射散乱板５に留まることなく反射散乱され，基板１側へ向かう。したがって，第１反射散乱板５にはＡｇが蒸着されず，蒸着粒子の堆積の成長によって堆積物がノズル孔を塞ぐ、いわゆるノズルつまりはない。第１反射散乱板５の温度と第１反射散乱板５への蒸着を調べたところ，８００℃以上に維持すれば第１反射散乱板５にＡｇが蒸着されないことがわかった。また，第１反射散乱板５の温度が高くなりすぎると熱輻射による基板１へのダメージが大きくなるので，なるべく温度を低くしたい。そこで，第１反射散乱板の基板側先端２７が８１０℃になるように調整した。
【００４８】
また，第２反射散乱板６は加熱されておらず，ノズルから放射された蒸着粒子１１は第２反射散乱板６に堆積するものもあるが，反射散乱されるものもある。反射散乱される確率が高い方が望ましい。実験の結果，第２反射散乱板６を冷却することにより，蒸着粒子１１の反射散乱確率が高くなる。本実施例では水冷により第２反射散乱板６を冷却している。これにより，第２反射散乱板６への蒸着を抑制することが出来る。長時間の蒸着後も第２反射散乱板６に蒸着された堆積物がノズルまで成長してノズル孔を防ぐことはなかった。
【００４９】
図１２において，第１反射散乱板５付近にリフレクタ２２が存在していないため，発熱した坩堝２０からの輻射熱により，第１反射散乱板５が加熱される。すなわち，坩堝２２の基板１側面からの輻射熱によって第１反射散乱板５を加熱する。そのために，本例では，第１反射散乱板５と坩堝２０の間にリフレクタ２２を配置していない。また，図１２の第１反射散乱板５は坩堝２０に直接接触しているので，熱伝導によっても坩堝２０の熱が第１反射散乱板５に伝わり，効果的に加熱出来る。
【００５０】
図１３は，本実施例の蒸着装置の蒸発源の他の構成を示す断面図である。本例では，第１反射散乱板５が坩堝に直接接触していない。第１反射散乱板５が加熱されすぎて余分な輻射熱が基板１側へ放射される場合は，第１反射散乱板５の加熱を抑制する必要がある。本例では，第１反射散乱板５が坩堝２０に直接接触しないことにより，熱伝導による坩堝２０の熱が第１反射散乱板５に伝わらないので，第１反射散乱板５の加熱を抑制出来る。第１反射散乱板５を坩堝２０に固定する場合でも，絶縁物を介して部分的にネジ止めしても熱伝導を最小限に抑制することが出来，同様な効果が得られる。
【００５１】
図１４は，本実施例の蒸着装置の蒸発源の他の構成を示す断面図である。本例では，第１反射散乱板５付近のリフレクタ３枚の内，１枚のリフレクタのみが坩堝の基板側面を覆っている。これにより，第１反射散乱板５の加熱を抑制することが出来る。本図では，第１反射散乱板５が坩堝２０に接触していないが，接触させてもよい。また，本例では，第１反射散乱板５付近のリフレクタ３枚の内，１枚のリフレクタのみが坩堝の基板側面を覆っている例を示したが，１枚に限定されるものではない。要は，坩堝の基板１側面から第１反射散乱板５への熱輻射強度をリフレクタの構造，配置によって調整して，第１反射散乱板５の温度，特に第１反射散乱板の基板側先端２７の温度を最適化することである。図１４における構成のその他の作用は実施例１で説明したのと同様であるので、その他の説明は省略する。
【００５２】
図１５は，本実施例の蒸着装置の蒸発源の構成と比較するための蒸発源の構成を示す図である。図１５では，蒸発源３に第１反射散乱板５の代わりに蒸着粒子１１がリフレクタ２２内やヒーター２１回りに入り込んで汚染されることを防ぐための防着板２５が備えられている。防着板２５は冷却されたハウジングに接続されており坩堝２０とは離れており，坩堝２０の基板側の面からの熱輻射を抑えるように，防着板２５の坩堝２０の基板側の面と防着板２５の間にリフレクタ２２が配置されている。この場合には，坩堝２０から防着板２５の熱伝導および熱輻射が遮られるので，防着板は８００℃以下の温度になり，蒸着堆積物２６が堆積し，時間の経過と共にノズル孔にまで堆積物が成長してノズルつまりを発生し，正常な蒸着を不可能にする。
【００５３】
図１５の構成に対して、以上で述べた本実施例を適用すれば，このようなノズルつまりを防止することが出来，信頼性の高い蒸着装置を提供することが出来る。
【００５４】
図１６は本実施例の蒸着装置の蒸発源の他の構成を示す図である。図１２との違いは，冷却機構２４がハウジング２３に配置され，ハウジング２３の冷却と第２反射散乱板６の冷却を兼用していることである。これにより，冷却機構が簡単になる。しかし，図１２のような配置と，図１６のような配置の両方を備えて冷却を強化してもよい。冷却としては水冷を用いることが出来る。
【００５５】
以上の本実施例によれば，ノズルに近接した加熱された第１反射散乱板５により蒸着粒子１１が反射散乱され，第１反射散乱板５に蒸着されないので，ノズルつまりを防止することが出来ると共に，材料利用効率を高める効果がある。また，加熱されない第２反射散乱板６により，蒸着粒子の反射散乱確率が高まるので，材料利用効率を高める効果がある。
【００５６】
本発明は，上記の形態のみに制限されず，上記で述べた様々な組合わせも含まれる。また，有機ＥＬ表示装置や照明装置に用いられる有機ＥＬ素子を製造する工程を例にして述べたが，磁気テープ等，他分野の蒸着工程を含むものの全てに適用可能であることは言うまでもない。
【００５７】
実施例１等における第２反射散乱板５の冷却には、水冷を用いるとして説明した。他には、ペルチェ素子を用いて、該当部分から吸熱する方式を用いることも出来る。
【００５８】
以上のように，本発明による蒸着装置によれば，従来装置に比べてノズルつまりを防止し，基板への熱的ダメージを防止し，信頼性が高まると共に，材料利用効率を高めることが可能となる。すなわち，均一な膜厚分布と材料利用効率向上を実現し，かつ基板へダメージを与えず，ノズルつまりも防止する手段を提供できる。
【００５９】
以上で説明した構成では、基板に対して蒸発源が所定の方向に移動して、基板に蒸着する構成である。しかし、本発明は、蒸発源が固定され、基板が所定の方向に移動する構成の蒸着装置に対しても適用することが出来る。すなわち、基板に均一な蒸着膜を形成するには、基板と蒸発源とが相対的に移動すればよい。また，前述した各実施形態の諸組み合わせで，可能なもの全てが本発明として実施可能であることは言うまでもない。
【００６０】
以上，前記諸実施形態に基づき具体的に説明したが，本発明は，前記実施形態に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は，蒸着装置に関し，特に，均一な膜厚分布と材料利用効率向上を実現する装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１…基板，２…有機薄膜，３…蒸発源，４…ノズル，５…第１反射散乱板，６…第２反射散乱板，７…膜厚モニタ，８…膜厚モニタ孔，９…膜厚モニタ固定具，１０…蒸発材料，１１…蒸発粒子，１２…発熱体，１３…メタルマスク，１4…水平駆動機構，１５…真空チャンバ，１６…膜厚制御器，１７…電源，１８…水平駆動機構制御器，１９…制御器，２０…制御器，２１…ヒータ，２２…リフレクタ，２３…ハウジング，２４…冷却機構，２５…防着板，２６…蒸着堆積物，２７…第１反射散乱板の基板側先端，３０…蒸着源ガイド，３１…蒸発源ユニット，１００…蒸着物質飛散範囲。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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